1D Pong на Arduino и ленте WS2812: пошаговое руководство

Компоненты и материалы

• Arduino Nano R3 — 1 шт.
• Адресуемая LED-лента WS2812 (NeoPixel), 60 светодиодов — 1 шт. (Digilent или аналог)
• Пьезо-зуммер (buzzer) — 1 шт.
• Тактильные кнопки (4 пина, верхнее нажатие) — 4 шт.
• Транзистор NPN (универсальный, напр. 2N2222 или BC547) — 1 шт.
• Резистор 2.2 кОм — 1 шт. (для базы транзистора)
• Резистор ~300–470 Ом — 1 шт. (для линии данных ленты, не в списке, но рекомендуется)
• Конденсатор 470–1000 мкФ 6.3В+ — 1 шт. (параллельно питанию ленты, не в списке, но критично)

Необходимое ПО

• Arduino IDE

О проекте

Это одномерная версия классической игры «Pong», реализованная на адресуемой LED-ленте WS2812. Игра для двух игроков: «мяч» бегает вдоль ленты, и игрок должен нажать свою кнопку, когда светодиоды в его зоне загораются, чтобы отбить мяч.

Игровая механика

• Ускорение: после каждого удара скорость мяча увеличивается, усложняя игру.
• Зона отбивания (синяя): мяч можно отбить, пока он в зоне. Чем позже нажать — тем быстрее обратный полет, но выше риск промахнуться.
• Буст (ускорение): зажатие второй кнопки («boost») при отбивании дает максимальную скорость, но сужает зону отбивания.
• Победа: настраивается количество очков для победы (по умолчанию — 5 или 10).

Особенности конструкции

• Все компоненты размещены в коробке из ПВХ-пластита, оклеенной самосклеящейся цветной обоймой — устройство выглядит аккуратно и готово к игре.
• Программная часть портирована с ресурса vagrearg.org. В коде легко меняются: число светодиодов, размер зоны отбивания, яркость, очки для победы и др.

Схема подключения

Схема доступна в разделе «Schematics». Основные моменты:

• Лента WS2812: DIN → D6 (или другой пин, заданный в коде), +5V и GND к питанию. Обязательно конденсатор 470+ мкФ на питании ленты и резистор 330–470 Ом на линии данных.
• 4 кнопки: по одной на игрок (отбивание) + по одной на буст. Подключены к цифровым пинам с pull-up (внутренними или внешними).
• Зуммер: через транзистор NPN (коллектор → зуммер → +5V, эмиттер → GND, база через 2.2кОм к пину Arduino) для громкого звука.
• Питание: Arduino от USB или 5V блока; лента — от того же 5V источника (тока до 3.6А при полной яркости, но в игре яркость низкая).

Программирование

1. Скачайте код (в разделе Code — «No preview (download only)», забирайте из репозитория автора или прикрепленных файлов).
2. Установите библиотеку Adafruit NeoPixel или FastLED (зависит от используемого кода).
3. При необходимости скорректируйте в коде:
   • NUM_LEDS — количество светодиодов (60).
   • Пины кнопок, зуммера, ленты.
   • Параметры игры: скорость, зона, буст, очки победы.
4. Загрузите в Arduino Nano.

Советы по сборке

• Используйте макетную плату или пайку на перфорации для надежности.
• Корпус из ПВХ легко режется ножовкой/ножом, отверстия для кнопок и ленты — сверлом/фрезой.
• Ленту фиксируйте термоклеем или двусторонним скотчем внутри коробка, чтобы свет выходил через матовую пленку/прозрачную крышку.
• Проверьте работу каждой кнопки и ленты отдельно перед финальной сборкой.